题目内容
【题目】小明用如图所示的滑轮组把90kg的物体以0.1m/s速度匀速提升3m,作用在绳子自由端的拉力是400N,不考虑绳重及摩擦(g=10N/kg).求:
(1)滑轮组的机械效率?
(2)动滑轮的重力?
(3)拉力做功的功率?
【答案】
(1)解:滑轮组由3段绳子承担,拉力移动距离:s=nh=3×3m=9m,
拉力所作总功:
W总=Fs=400N×9m=3600J,
物体所受重力:
G=mg=90kg×10N/kg=900N,
有用功:
W有用=Gh=900N×3m=2700J,
滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%=75%;
答:滑轮组的机械效率是75%;
(2)解:由F= (G+G动)得动滑轮重:
G动=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N;
答:动滑轮的重力为300N;
(3)解:拉力移动的速度:
vF=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,
拉力做功的功率:
P= = =FvF=400N×0.3m/s=120W.
答:拉力做功的功率为120W.
【解析】(1)根据物体上升高度,求出绳子自由端移动距离,利用W总=Fs求出总功,利用;W有用=Gh求出有用功,根据效率公式求机械效率;(2)不计摩擦和绳子的重力,根据F= (G+G动)求出动滑轮的重力;(3)已知拉力大小,利用P=Fv计算功率.
【题目】小霖家买了一个既美观又实用的茶几,茶几的中间是一个鱼缸.茶几摆放在客厅水平地面上.其部分参数如下表所示,g=10N/kg.试计算:
茶几及鱼缸净重/kg | 56 |
最大容量/L | 40 |
支撑柱/个 | 4 |
每个支撑柱与接触面积/m2 | 0.02 |
(1)若鱼缸中注入10cm深的水时,水对缸底产生的压强;
(2)若鱼缸中注满水时,求注入水的质量;
(3)若鱼缸中注满水时,茶几对地板的压强.
【题目】同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设: 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关;滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;
一位同学设计了如图所示的三个滑轮组,并将所测实验数据填入下表:
实验次数 | 动滑轮重/N | 钩码重/N | 动力/N | 机械效率 |
1 | 1 | 2 | 1 | |
2 | 1 | 4 |
| |
3 | 2 | 4 | 2 |
(1)在表中填上三次实验的机械效率.
(2)根据实验和(选填①、②、③、)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关;
(3)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越;
(4)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用(填“同一”或“不同”)滑轮组,提升(填“相同”或“不同”)的高度去研究.